Аналіз супутникових систем рухомої служби
Автор: Гаджала Максим Степанович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології та засоби телекомунікацій
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Гаджала М.С., Васьків Г.М. (керівник). Аналіз супутникових систем рухомої служби. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація Об’єктом досліджень є системи супутникового зв’язку Iridium, Thuraya, система рухомої служби з наземними мобільними об’єктами LMSS46, система Globalstar, система ORBCOMM. Предмет дослідження – є передача сигналів супутникового зв’язку на великі відстані Мета дослідження – проаналізувати роботу та особливості приципів побудови супутникових систем, видів зв’язку і послуг, що надаються. Супутникові системи представляють важливе рішення для надання послуг зв’язку мобільним користувачам в малонаселених регіонах, у надзвичайних районах, на літаках, поїздах і кораблях.У всіх цих випадках супутникові системи мають унікальні можливості з точки зору надійності, широкого покриття та трансляції з багатоадреснним передаванням. В роботі розглядаються системи зв’язку рухомої служби та інші мобільні супутникові мережі та послуги з різних точок зору, охоплюючи питання досліджень, останніх досягнень стандартизації (наприклад, мобільне розширення для DVB-S2 / -RCS, DVB-SH) та деякі операційні системи (наприклад, Globalstar, Inmarsat BGAN, Iridium та Thuraya). Основна частина моєї роботи присвячена якісному та кількісному порівнянню різних систем зв’язку рухомої служби та мобільних пристроїв, щоб у повній мірі зрозуміти їх характеристики з точки зору послуг, випромінюваної потужності, а також використання ресурсів, ефективності та ступені мобільності користувачів, розглянуті питання дизайну і стандартизації. Супутникові мережі є привабливим підходом до послуг зв’язку в різних регіонах світу, які незадовільно обслуговуються існуючою наземною інфраструктурою. Існує широкий спектр секторів (наприклад, мобільні, авіаційні, морські, транспортні, аварійно-рятувальні та військові тощо) послуги мобільного зв’язку де супутник є єдиним життєздатним варіантом Це причина, чому в даний час посилюється інтерес та ринкові можливості для використання мобільних супутникових систем і технологій. Системи (MSS). Технології для багатопроменевих антен, приймачів з низьким рівнем шуму та можливість обробки сигналів на борту дозволили досягти прямого доступу до супутника для невеликих, портативних наземних станіцй або навіть портативних терміналів з використанням діапазонів S, L та нещодавно освоєних діапазонів Ku та Ka. Також можуть бути обладнані супутники з регенеруючим корисним навантаженням і міжсупутниковими лініями, що, відповідно, дозволяє перемикати трафік. Оскільки системи MSS забезпечують дуже великі зони покриття, координація спектру здійснюється на регіональній або глобальній основі. Кожна система обмежена роботою на частотах, дозволених Адміністраціями, як зазначено в Рекомендації МСЕ-R M.1854. Усі системи MSS з низькою орбітою Землі (LEO) та геостаціонарною супутниковою орбітою (GSO) забезпечують обслуговування дуже великих зон покриття порівняно з наземними системами. Крім того, деякі системи LEO MSS можуть також забезпечити повне покриття Землі, включаючи покриття полярних областей, за умови дотримання деяких умов. Покриття системи LEO залежить від нахилу її орбіти, а також від архітектури системи. Системи із супутниками, які обертаються під меншими кутами нахилу, можуть не мати можливості охопити полярні області, тоді як системи з супутниками, що обертаються з більшими кутами нахилу, близькими до 90°, можуть охопити полярні області. Застосовано дві різні архітектури системи LEO. Одним із них є гнучка трубна архітектура, за допомогою якої супутник діє як радіочастотний транспондер між користувацьким терміналом і шлюзом. Ця архітектура вимагає, щоб як користувальницький термінал, так і шлюзова станція були одночасно видимими для супутника, щоб дозволити користувацькому терміналу отримати доступ до системи. Друга архітектура заснована на формуванні“мережі на небі” за допомогою міжсупутникових ліній зв’язку (ISL). Супутники виконують операції з обробки та маршрутизації на борту. Така система забезпечує повне покриття Землі і не вимагає наземного шлюзу в зоні обслуговування супутника. «Мережа в небі» забезпечує широке охоплення зони без обмежень доступності зазначених щодо зігнутої архітектури труби. Насправді одного шлюзу в будь-якому місці світу достатньо для забезпечення доступу до системи, однак для більш ніж одного шлюзу доступність забезпечена повністю. Архітектура гнутих труб також використовується для GSO MSS. Однак при GSO MSS обмеження видимості практично відсутнє з огляду на той факт, що принаймні одна станція шлюзу завжди видима. Деякі функціонуючі на даний час системи GSO MSS також мають багатократну конструкцію точкових променів з високим коефіцієнтом посилення, яка забезпечує можливість формування цифрового променя і дозволяє переконфігурувати покриття та розподіл системних ресурсів (спектру та потужності) за необхідності. Системи GSO MSS можуть забезпечувати покриття по всій території без використання ISL або декількох шлюзів. Ключові слова – супутникова система звязку, космічний апарат, рухома служба. Перелік використаних літературних джерел. 1. Christopher Cox. An introduction to LTE: LTE, LTE-Advanced, SAE and 4G Mobile Communication, First Edition. 2012 John Wiley & Sons, Ltd. 2. Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Skold. 4G LTE/LTE-Advancedfor Mobile Broadband, First Edition. 2011. 3. David B. Davidson. Computational Electromagnetics for RF and Microwave Engineering. Cambridge. 2005. 4. Atef Z. Elsherbeni, Payam Nayeri, C.J. Reddy. Basics Of Electromagnetic Simulation With Altair Feko. Scitech Publishing 2014.